淺談氣囊出運(yùn)沉箱施工工藝

永泰長(zhǎng)榮

淺談氣囊出運(yùn)沉箱施工工藝

論述了氣囊出運(yùn)的工作原理及優(yōu)點(diǎn)，并結(jié)合江陰港區(qū)6號(hào)和7號(hào)泊位工程，介紹了沉箱通過(guò)氣囊輔助出 運(yùn)的工藝要點(diǎn)及施工過(guò)程安全管理，對(duì)今后同類(lèi)工程的施工實(shí)踐具有一定的參考和借鑒作用。

重力式沉箱結(jié)構(gòu)碼頭，作為碼頭主要結(jié)構(gòu)形式之一，因 其經(jīng)濟(jì)、耐久的優(yōu)點(diǎn)，得到了廣泛的應(yīng)用。沉箱的重量隨著施 工情況和實(shí)際需要而不斷增大，目前國(guó)內(nèi)預(yù)制沉箱的重量已 經(jīng)達(dá)到數(shù)千噸甚至上萬(wàn)噸。沉箱重量的增加有利于基礎(chǔ)結(jié)構(gòu) 的穩(wěn)定，但對(duì)其預(yù)出運(yùn)及安裝增加了一定的難度，所以在沉箱 預(yù)制前就要根據(jù)沉箱尺寸重量而充分考慮沉箱預(yù)制場(chǎng)的選 擇以及要求臨時(shí)碼頭與半潛駁船艏平順連接。
1 概況
福州港江陰港區(qū)6號(hào)和7號(hào)泊位工程位于福建省福清 市江陰鎮(zhèn)壁頭村西南側(cè)海域，主要建設(shè)2個(gè)5萬(wàn)t級(jí)集裝箱 泊位，泊位長(zhǎng)度648m,陸域縱深1000m,陸域形成面積64.8 萬(wàn)m2。沉箱共計(jì)40個(gè)含5號(hào)與6號(hào)之間過(guò)渡段4個(gè)，單個(gè)沉 箱重量為2716t, 沉箱尺寸為15.9m×19.4mx20m。沉箱預(yù)制 臨時(shí)預(yù)制場(chǎng)設(shè)在0號(hào)泊位左側(cè)，預(yù)制采用分層施工。沉箱出運(yùn) 采用氣囊出運(yùn)至半潛駁上，再通過(guò)拖輪拖帶半潛駁將沉箱拖
運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)安裝。
2氣囊出運(yùn)工作原理
氣囊出運(yùn)沉箱工作原理與滾筒搬運(yùn)相同，顧名思義就是  在重物底部鋪墊數(shù)個(gè)氣囊，并且逐漸充氣，使氣囊頂起沉箱， 此時(shí)氣囊如同滾筒，再使用卷?yè)P(yáng)機(jī)拉動(dòng)沉箱，從而使沉箱向  需要的方向移動(dòng)。氣囊與地面間受力均勻，單位面積受力小。 氣囊出運(yùn)沉箱對(duì)場(chǎng)地要求相對(duì)較低。
3 氣囊出運(yùn)優(yōu)點(diǎn)
①成本低、工期短，且氣囊對(duì)預(yù)制場(chǎng)地要求低。②氣囊承 載力大、耗能小、操作簡(jiǎn)單、安全系數(shù)高，只需要充氣、頂升、 開(kāi)啟牽引系統(tǒng)等即可實(shí)現(xiàn)沉箱的移動(dòng)；氣囊是彈性體，其受  力變形的緩沖作用能保證沉箱出運(yùn)過(guò)程的安全。③氣囊可以  按照沉箱的規(guī)格。重量的不同按需定制，還可以重復(fù)使用。
4氣囊出運(yùn)沉箱工藝
4.1 沉箱出運(yùn)流程

清理場(chǎng)地→沉箱頂升→選擇及就位氣囊→系牽引繩索、 搭接溜尾繩索→檢查氣囊氣壓、檢查牽引系統(tǒng)→牽引上船→  到位后水位符合要求時(shí)，半潛駁離開(kāi)出運(yùn)碼頭。
4.2 清理場(chǎng)地
沉箱出運(yùn)通道上方雜物必須事先清理干凈，尤其尖銳雜 物，保證氣囊通過(guò)時(shí)免受尖銳物體刺傷氣囊。由于氣囊壓力 大，氣囊爆裂可能造成嚴(yán)重后果，因此必須確保沉箱出運(yùn)安
全。
4.3 沉箱頂升
本工程采用同步千斤頂頂升工藝，在做預(yù)制場(chǎng)時(shí)，事先  準(zhǔn)備好安放千斤頂位置，根據(jù)沉箱尺寸，在安放千斤頂位置  預(yù)留管溝，預(yù)制時(shí)使用鋼蓋板封頂，待沉箱砼強(qiáng)度達(dá)到要求  時(shí)(不低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度75%),方可進(jìn)行沉箱頂升作業(yè)。頂升過(guò)  程先將千斤頂進(jìn)行定位，檢查各千斤頂是否放置穩(wěn)固，檢查  千斤頂油管等頂升前準(zhǔn)備工作，檢查完畢進(jìn)行頂升作業(yè)。待  沉箱頂升脫離地面時(shí)停止頂升，檢查千斤頂、油管及沉箱是  否有問(wèn)題，檢查完畢繼續(xù)頂升，頂升高度約20cm 時(shí)，將提前  準(zhǔn)備好的枕木放入沉箱底部合適位置(①不影響氣囊位置； ②放入沉箱底部一定距離防止枕木過(guò)于靠邊破壞沉箱結(jié)  構(gòu))。枕木放置完成后將千斤頂卸載。
4.4 就位氣囊
按照需要將氣囊就位，氣囊放置軸線(xiàn)方向垂直于沉箱出 運(yùn)方向，依靠氣囊滾動(dòng)來(lái)帶動(dòng)沉箱前移。本工程采用氣囊長(zhǎng) 21m,直徑為0.8m,沉箱移運(yùn)時(shí)工作高度為0.27m,氣囊工作 壓力為0.25MPa,沉箱下方均勻布置8條氣囊。氣囊的實(shí)際工 作壓力按下式計(jì)算：
Pe=KG/NBL
式中：Pe為氣囊工作壓強(qiáng)；G 為沉箱重量；N 為承壓氣囊個(gè) 數(shù)；B為氣囊接觸面寬度；L 為氣囊接觸面長(zhǎng)度；K為氣囊受 力不均勻系數(shù)，當(dāng)N 小于6時(shí)取1.5,當(dāng)N 大于等于6時(shí)取 1.2。